本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种硫酸铜晶体生产系统。
背景技术：
硫酸铜是铜化合物中的一种铜盐，用途广泛，而现有的硫酸铜制备工艺当中，大多以线路板厂家的蚀刻废液为原料，包括碱性铜氨液和酸性氯化铜液，由酸碱废水中和、压滤、化浆、酸化、冷却结晶和离心等步骤制得，但得到的小颗粒粗品硫酸铜不达标。主要原因是蚀刻废液中带有的其它金属杂质超标，导致产品中游离酸含量高，杂质随着硫酸铜结晶析出，使硫酸铜的主含量降低，产品品质不达标。
而现有的制备硫酸铜晶体的生产设备、生产系统繁多，但功能单一，选择低，不能多方面提高硫酸铜晶体的主含量。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种硫酸铜晶体生产系统，该生产系统设备简单，工艺操作简便，可实现工艺整改的两个方案，从除杂和提纯两个方面降低硫酸铜晶体的杂质含量，提高硫酸铜晶体的纯度，具有多功能性和多选择性的特点，除杂效果好，杂质去除率达97%以上，提高产品的品质质量，硫酸铜晶体产品主含量达96%以上，且制得的硫酸铜晶体的各项指标均达到硫酸铜产品行业标准YS/T94-2007二级品的要求。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种硫酸铜晶体生产系统，包括酸性蚀刻废液预处理装置、碱性蚀刻废液预处理装置、中和罐、过滤装置、第一酸化设备、反应釜、第一结晶槽、硫酸铜晶体储存容器和硫酸铜晶体提纯装置；以使用方向为基准，酸性蚀刻废液预处理装置的出口端、碱性蚀刻废液预处理装置的出口端均与中和罐的进口端连接，过滤装置的进口端、滤液出口端分别与中和罐的出口端、第一酸化设备的进口端连接，反应釜的进口端、出口端分别与第一酸化设备的出口端、第一结晶槽的进口端连接，硫酸铜晶体储存容器的进口端、硫酸铜晶体提纯装置的进口端均与第一结晶槽的出口端连接，硫酸铜晶体提纯装置的出口端与硫酸铜晶体储存容器的进口端连接。
进一步的，所述酸性蚀刻废液预处理装置包括酸性蚀刻废液储存容器和第一预处理设备，第一预处理设备的进口端、出口端分别与酸性蚀刻废液储存容器的出口端、中和罐的进口端连接。
进一步的，所述第一预处理设备内装有酸性蚀刻废液预处理底料，酸性蚀刻废液预处理底料包括过氧化氢和氨水。
进一步的，所述碱性蚀刻废液预处理装置包括碱性蚀刻废液储存容器和第二预处理设备，第二预处理设备的进口端、出口端分别与碱性蚀刻废液储存容器的出口端、中和罐的进口端连接。
进一步的，所述第二预处理设备内装有碱性蚀刻废液预处理底料，碱性蚀刻废液预处理底料包括水和氯化镁。
进一步的，所述过滤装置包括第一压滤机、打浆机和第二压滤机，第一压滤机的进口端、滤饼出口端、滤液出口端分别与中和罐的出口端、打浆机的进口端、第一酸化设备的进口端连接，第二压滤机的进口端、滤液出口端分别与打浆机的出口端、第一酸化设备的进口端连接。
进一步的，所述硫酸铜晶体提纯装置包括依次连接的反应罐、第三压滤机、第二酸化设备、溶剂蒸发设备和第二结晶槽。
进一步的，所述反应罐的进口端、出口端分别与第一结晶槽的出口端、第三压滤机的进口端连接，所述第二酸化设备的进口端、出口端分别与第三压滤机的滤饼出口端、溶剂蒸发设备的进口端连接，所述第二结晶槽的进口端、出口端分别与溶剂蒸发设备的出口端、硫酸铜晶体储存容器的进口端连接。
进一步的，所述反应罐内装有反应底料，反应底料为H2O2和Br2中的至少一种。
进一步的，所述反应釜为玻璃钢反应釜。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型的生产系统设备简单，工艺操作简便，可实现工艺整改的两个方案，从除杂和提纯两个方面降低硫酸铜晶体的杂质含量，提高硫酸铜晶体的纯度，具有多功能性和多选择性的特点，除杂效果好，杂质去除率达97%以上，提高产品的品质质量，硫酸铜晶体产品主含量达96%以上，且制得的硫酸铜晶体的各项指标均达到硫酸铜产品行业标准YS/T94-2007二级品的要求。
附图说明
图1是本实用新型的生产系统结构框架示意图。
附图标记为：1—酸性蚀刻废液预处理装置、11—酸性蚀刻废液储存容器、12—第一预处理设备、2—碱性蚀刻废液预处理装置、21—碱性蚀刻废液储存容器、22—第二预处理设备、3—中和罐、4—过滤装置、41—第一压滤机、42—打浆机、43—第二压滤机、5—第一酸化设备、6—反应釜、7—第一结晶槽、8—硫酸铜晶体储存容器、9—硫酸铜晶体提纯装置、91—反应罐、92—第三压滤机、93—第二酸化设备、94—溶剂蒸发设备、95—第二结晶槽。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
见图1，一种硫酸铜晶体生产系统，包括酸性蚀刻废液预处理装置1、碱性蚀刻废液预处理装置2、中和罐3、过滤装置4、第一酸化设备5、反应釜6、第一结晶槽7、硫酸铜晶体储存容器8和硫酸铜晶体提纯装置9；以使用方向为基准，酸性蚀刻废液预处理装置1的出口端、碱性蚀刻废液预处理装置2的出口端均与中和罐3的进口端连接，过滤装置4的进口端、滤液出口端分别与中和罐3的出口端、第一酸化设备5的进口端连接，反应釜6的进口端、出口端分别与第一酸化设备5的出口端、第一结晶槽7的进口端连接，硫酸铜晶体储存容器8的进口端、硫酸铜晶体提纯装置9的进口端均与第一结晶槽7的出口端连接，硫酸铜晶体提纯装置9的出口端与硫酸铜晶体储存容器8的进口端连接。
本实施例的生产系统设备简单，工艺操作简便，可实现工艺整改的两个方案，从除杂和提纯两个方面降低硫酸铜晶体的杂质含量，提高硫酸铜晶体的纯度，具有多功能性和多选择性的特点，酸性蚀刻废液预处理装置1和碱性蚀刻废液预处理装置2能除去酸性废液和碱性废液中的金属杂质，除杂效果好，杂质去除率达97%以上，而硫酸铜晶体提纯装置9能对制得的、不达标的硫酸铜晶体进行提纯处理；除杂和提纯可两方面单独进行或同时进行，进而提高产品的品质质量，使硫酸铜晶体产品主含量达96%以上，且制得的硫酸铜晶体的各项指标均达到硫酸铜产品行业标准YS/T94-2007二级品的要求。
本实施例中，所述酸性蚀刻废液预处理装置1包括酸性蚀刻废液储存容器11和第一预处理设备12，第一预处理设备12的进口端、出口端分别与酸性蚀刻废液储存容器11的出口端、中和罐3的进口端连接。本实施例的酸性蚀刻废液预处理装置1包括酸性蚀刻废液储存容器11和第一预处理设备12，能对酸性蚀刻废液进行除杂处理，降低硫酸铜晶体的其他金属杂质含量，提高硫酸铜晶体的主含量，进而提高硫酸铜晶体产品的质量。
本实施例中，所述第一预处理设备12内装有酸性蚀刻废液预处理底料，酸性蚀刻废液预处理底料包括过氧化氢和氨水。
本实施例的第一预处理设备12内装有酸性蚀刻废液预处理底料，且底料为过氧化氢和氨水，氧化剂过氧化氢能有效地去除酸性蚀刻废液中所含有的砷、铁、铅等金属杂质，且粗品硫酸铜中的杂质随着氧化剂用量的增加而减少，氨水能有效、准确地调整酸性蚀刻废液的pH值为3-4，进而实现了酸性蚀刻废液的除杂，杂质去除率达97%以上，提高了硫酸铜晶体的纯度。
本实施例中，所述碱性蚀刻废液预处理装置2包括碱性蚀刻废液储存容器21和第二预处理设备22，第二预处理设备22的进口端、出口端分别与碱性蚀刻废液储存容器21的出口端、中和罐3的进口端连接。本实施例的碱性蚀刻废液预处理装置2包括碱性蚀刻废液储存容器21和第二预处理设备22，能对碱性蚀刻废液进行除杂处理，降低硫酸铜晶体的其他金属杂质含量，提高硫酸铜晶体的主含量，进而提高硫酸铜晶体产品的质量。
本实施例中，所述第二预处理设备22内装有碱性蚀刻废液预处理底料，碱性蚀刻废液预处理底料包括水和氯化镁。
本实施例的第二预处理设备22内装有碱性蚀刻废液预处理底料，且底料为水和氯化镁，能有效地去除碱性蚀刻废液中所含有的砷、铁、铅等金属杂质，并能有效、准确地调整碱性蚀刻废液的pH值为7-8，进而实现了碱性蚀刻废液的除杂，杂质去除率达97%以上，提高了硫酸铜晶体的主含量。
本实施例中，所述过滤装置4包括第一压滤机41、打浆机42和第二压滤机43，第一压滤机41的进口端、滤饼出口端、滤液出口端分别与中和罐3的出口端、打浆机42的进口端、第一酸化设备5的进口端连接，第二压滤机43的进口端、滤液出口端分别与打浆机42的出口端、第一酸化设备5的进口端连接。本实施例的过滤装置4包括第一压滤机41、打浆机42和第二压滤机43，一次压滤后加入纯水对滤饼进行化浆，并再次压滤，通过多次的压滤能将蚀刻废液中的氯离子降到最低，提高了硫酸铜晶体的纯度。
本实施例中，所述硫酸铜晶体提纯装置9包括依次连接的反应罐91、第三压滤机92、第二酸化设备93、溶剂蒸发设备94和第二结晶槽95。
本实施例中，所述反应罐91的进口端、出口端分别与第一结晶槽7的出口端、第三压滤机92的进口端连接，所述第二酸化设备93的进口端、出口端分别与第三压滤机92的滤饼出口端、溶剂蒸发设备94的进口端连接，所述第二结晶槽95的进口端、出口端分别与溶剂蒸发设备94的出口端、硫酸铜晶体储存容器8的进口端连接。
本实施例通过设有硫酸铜晶体提纯装置9，能对不达标的粗品硫酸铜进一步提纯，在反应罐91中进行水解加热、氧化反应、pH调整等步骤，再进行压滤、酸化和蒸发溶剂，浓缩后再次结晶得到硫酸铜纯品，提高了硫酸铜晶体的纯度，使制得的硫酸铜晶体纯品的主含量达到96%以上。
本实施例中，所述反应罐91内装有反应底料，反应底料为H2O2和Br2中的至少一种。本实施例的反应罐91内装有反应底料，且底料为H2O2和Br2中的至少一种，能对硫酸铜粗品中的杂质进行氧化，并进一步除杂，提高了硫酸铜晶体的纯度，主含量达到96%以上，制得的硫酸铜纯品的各项指标均达到硫酸铜产品行业标准YS/T94-2007二等品的要求。
本实施例中，所述反应釜6为玻璃钢反应釜。本实施例通过采用玻璃钢反应釜，能降低酸化后的结晶液对反应釜6的腐蚀程度，并能避免普通反应釜6的腐蚀杂质进入硫酸铜中、导致硫酸铜晶体的纯度降低，提高生产设备的使用寿命，提高了硫酸铜晶体的主含量。
本实施例的硫酸铜晶体生产系统可单独或同时采用两种工艺整改方案，即可单独进行蚀刻废液的除杂和硫酸铜粗品的提纯，亦可同时进行蚀刻废液的除杂和硫酸铜粗品的提纯，具有多功能性和多选择性。
当进行蚀刻废液的除杂方案时，酸性蚀刻废液预处理装置1和碱性蚀刻废液预处理装置2分别对酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液进行除杂和调整pH等预处理步骤，第一预处理设备12中装有酸性蚀刻废液预处理底料，底料为过氧化氢和氨水，氧化剂过氧化氢能有效地去除酸性蚀刻废液中所含有的砷、铁、铅等金属杂质，且粗品硫酸铜中的杂质随着氧化剂用量的增加而减少，氨水能有效、准确地调整酸性蚀刻废液的pH值为3-4，进而实现了酸性蚀刻废液的除杂；第二预处理设备22中装有碱性蚀刻废液预处理底料，底料为水和氯化镁，能有效地去除碱性蚀刻废液中的金属杂质，并能有效、准确地调整碱性蚀刻废液的pH值为7-8，进而实现了碱性蚀刻废液的除杂；酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液的杂质去除率达97%以上，提高了硫酸铜晶体的主含量。
经预处理后的酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液在中和罐3中进行酸碱中和反应，并进行一次压滤、滤饼加纯水化浆、二次压滤、酸化，后进入玻璃钢反应釜6中进行结晶，检测达标的硫酸铜晶体经第一结晶槽7进入硫酸铜晶体储存容器8保存。
而检测不达标的粗制硫酸铜晶体则进入硫酸铜晶体提纯装置9进行提纯方案，粗制硫酸铜晶体先进入反应罐91中水解加热，并经反应罐91中的反应底料H2O2和Br2进行氧化反应和调整pH值为3-4，形成砷、铁、铅的氢氧化物沉淀并去除，能有效地除去粗制硫酸铜中所含有的砷、铁、铅等金属杂质；然后再进行压滤、酸化和蒸发溶剂处理，最后在第二结晶槽95中结晶，并于硫酸铜晶体储存容器8中保存。
上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本实用新型构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。